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液化天然气应用中的消防安全措施探究

摘要：液化天然气（简称LNG）是应用超低温冷冻技术使天然气变为液态，采用超低温保冷槽罐储存，通过管网及交通工具输送至下游各个应用场所。天然气本身是一种易燃、易爆介质，而液化天然又具有低温和液体特性。天然气是一种清洁、高效的能源，随着液化天然气应用单位的不断扩大，其安全性倍受关注。本文基于液化天然气特性，从场站设计与建造阶段、运营管理阶段、应对事故和泄漏阶段探究消防安全措施，旨在强化液化天然气消防安全，保证应用效益。

关键词：液化天然气；消防安全；燃气安全管理

引言

随着全球清洁能源的快速发展，液化天然气（以下简称LNG）作为一种高效、清洁的能源正逐渐增加其在全球能源结构中的比重。天然气作为目前世界上最佳清洁能源，其低碳排放和较低污染的特性，被广泛用于替代传统煤炭和油品，用于发电、工业生产和交通运输等领域[1]。大力提高天然气在能源结构中使用比例，对实现我国“碳达峰、碳中和”目标有着重大意义。

一、液化天然气特性分析

（一）LNG燃烧性质

LNG的燃烧性质是指其在燃烧过程中的特点和行为。LNG是由天然气通过冷却至极低温度（约-162摄氏度）而转化为液态的形式，具有高能量密度。由于其在液态状态下，体积大幅度缩小，使得储存和运输更加便利。同时，其单位质量的能量含量较高，可以提供较多热能，适用于各种能源需求。与传统燃料相比，LNG燃烧产生的二氧化碳排放量较低，减少了温室气体释放和对气候变化的影响。此外，LNG燃烧过程中几乎没有颗粒物和硫氧化物等污染物排放，对空气质量的影响也较小。另外，LNG燃烧具有快速、均匀和可控的特点，可以通过适当的喷射和调节供气速率实现精确燃烧控制，使得LNG在发电、工业加热和家庭供暖等领域具有灵活性和可靠性[2]。

（二）液化天然气挥发性

当环境温度较高时，LNG接触到周围空气会迅速吸收热量，导致其温度上升，从而挥发为天然气，体积会迅速膨胀，会引起容器压力快速上升。因此，在储存和运输过程中，必须采取措施确保LNG的温度维持在低温范围，减少挥发和损失。由于LNG的挥发会导致压力增加，因此在LNG的储存和运输设施中，需严格控制容器质量，保证其具备良好的密封性和保冷特质，减少挥发风险。天然气是一种混合气体，不同组分的天然气在液化过程中会有所差异，因此其挥发性也略有差异。同时，纯度较高的LNG通常具有较低的挥发性，有助于提高储存效率和安全性[3]。

（三）液化天然气扩散性

温度、湿度、风速和地形等因素都会影响LNG的扩散速率和方向。较高的温度和风速促进LNG快速扩散，而湿度和地形则可能对扩散路径产生影响。同时，泄漏源位置、大小和释放速率都会直接影响LNG扩散程度和范围。较大的泄漏源和高速释放速率将导致更快的扩散。此外，LNG的密度差异也会对扩散性产生影响。相对于空气，LNG的密度较高，意味着它倾向于下沉和聚集在低洼区域[4]。这需要在安全设计和应急响应计划中考虑到LNG的密度特性，以便采取适当措施。

二、LNG储罐设计和建造阶段的安全措施

（一）设计可靠的防火设备和系统

LNG储罐区必须建立包括可燃气体检测系统、火灾报警系统、灭火设备设施系统等完善的防火体系。储罐和管道系统应设置防雷、防静电、防泄漏等措施，按相关要求设置可燃气体报警装置，及时发现泄漏并采取相应措施。为了提高防火系统的应用效益，可选用不锈钢、合金材料等可靠的防火材料和设备，并定期进行维护和检查。储罐应设置泡沫灭火系统、喷淋灭火系统等自动灭火系统，迅速扑灭火源。设计合理的天然气输送管线和阀门，避免管网系统泄漏和爆炸。LNG管理人员在应用防火设施系统之前，要根据既有经验建立应急预案，从火灾应急相应、现场应急处置、人员抢险疏散等方面着手，以便在火灾发生时能迅速响应并控制火势[5]。

（二）确保建筑材料符合消防标准

在液化天然气（LNG）应用中，保证建筑材料符合消防标准至关重要。建筑物的防火性能直接影响到人们的生命财产安全，因此必须严格遵守相关消防标准。在选择建筑材料时，应考虑其耐火等级、燃烧性能、产烟毒性等指标，对于用于液化天然气储存和运输的设备、管道和阀门，应使用符合规范的防火材料制造，并经过特定的防火测试和认证。LNG场站内设置合理的防火分区、防烟分区和疏散通道，当发生火灾时，能够迅速控制火势并疏散人员。此外，建筑物还应配备自动报警系统、灭火系统和疏散指示标志等消防设施，以便在紧急情况下快速发现火源并采取相应措施[6]。

（三）安装适当的泄漏检测和报警系统

液化天然气（LNG）场站安装适当的泄漏检测和报警系统非常重要。该系统帮助相关人员及时发现泄漏，并采取相应的补救措施，从而防止火灾或爆炸等危险情况发生。泄漏检测和报警系统各硬件设备/系统组成如下：

三、运营阶段的安全措施

（一）建立有效的應急响应程序

程序应明确泄漏、火